Toll樣受體7與皮膚病的研究進展

趙莎 朱曉芳

Toll樣受體7與皮膚病的研究進展

趙莎 朱曉芳

Toll樣受體是一類模式識別受體，通過識別病原相關分子模式參與先天性免疫和獲得性免疫。Toll樣受體有10余種家族成員，Toll樣受體7是其中一種，分布于細胞內(nèi)噬體膜上，主要識別內(nèi)噬體中的單鏈核酸，在病毒識別及病毒感染的傳遞中起重要作用。近期研究發(fā)現(xiàn)，Toll樣受體7在一些皮膚病中起重要作用，Toll樣受體7既可誘發(fā)和加重白癜風、紅斑狼瘡、銀屑病，也可在部分皮膚病中發(fā)揮積極的作用，如Toll樣受體7可激發(fā)宿主抗真菌感染的免疫應答；在特應性皮炎中促進向Th1型免疫應答轉(zhuǎn)化；Toll樣受體7還可通過其特效激動劑咪喹莫特輔助治療皮膚腫瘤及尖銳濕疣。

皮膚疾?。籘oll樣受體；Toll樣受體7

Toll樣受體（TLR）是近年來發(fā)現(xiàn)的一類信號轉(zhuǎn)導跨膜受體，通過識別、結(jié)合病原相關分子模式，激發(fā)一系列信號轉(zhuǎn)導，導致炎癥介質(zhì)的釋放，具有天然免疫防御功能，是連接天然免疫與獲得性免疫的橋梁。目前人類已發(fā)現(xiàn)11種TLR（TLR1-11），其中TLR7是重要的成員之一，主要識別來源于病毒或某些細菌的單鏈RNA。此外，核糖核蛋白抗原與自身抗體結(jié)合形成的免疫復合物也是TLR7的有效激動劑［1］，因此，TLR7在抗感染及自身免疫方面發(fā)揮重要作用。

1 概述

1.1 TLR7分布、結(jié)構(gòu) ：TLR7在人類的胎盤、脾、肺等組織分布較為豐富，主要表達于漿細胞樣樹突細胞（PDC）、單核巨噬細胞、T淋巴細胞、B淋巴細胞，位于細胞內(nèi)噬體膜上，在單鏈RNA病毒識別及病毒感染的傳遞中起重要作用。TLR7是一個結(jié)構(gòu)保守的受體，屬于Ⅰ型跨膜蛋白，主要分為胞內(nèi)區(qū)和胞外區(qū)。胞內(nèi)區(qū)結(jié)構(gòu)保守，是與接頭蛋白相互作用啟動信號轉(zhuǎn)導的核心區(qū)域。27個富含亮氨酸重復序列（LRR）的片段與非LRR片段共同組成胞外區(qū)，參與識別 PAMP［2］。

1.2 TLR7介導的信號轉(zhuǎn)導通路 ：TLR受體的信號轉(zhuǎn)導通路極其復雜，但主要分為MyD88依賴途徑和MyD88非依賴途徑。研究表明，與TLR2、TLR3、TLR4、TLR9一樣，TLR7的生物學效應基本由MyD88依賴途徑介導。TLR7識別特異性配體后結(jié)構(gòu)發(fā)生二聚化，胞內(nèi)區(qū)的胞內(nèi)區(qū)結(jié)構(gòu)域與MyD88的羧基端相互作用，促使MyD88活化?；罨腗yD88以氨基端與IRAK（絲/蘇氨酸蛋白激酶）相互作用，首先募集下游信號分子白細胞介素（IL）1受體相關激酶（IRAK）4，IRAK-4磷酸化激活 IRAK-1。隨后與腫瘤壞死因子受體相關因子（TRAF）6作用使其活化，活化的TARF-6與轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）β激酶、TAK1結(jié)合蛋白相互作用，最終激活NF-κB。進一步誘導腫瘤壞死因子（TNF）α、IL-1、IL-6、干擾素（IFN）α等促炎癥因子釋放，激活天然免疫系統(tǒng)參與炎癥反應。研究顯示，TLR7通過此途徑在多種皮膚疾病中起作用。

2 TLR7與皮膚病

2.1 TLR7與白癜風：白癜風是一種常見的后天性皮膚色素脫失性疾病，以黏膜、表皮的黑素細胞減少或喪失為特征。白癜風發(fā)病率約0.5%～1%，發(fā)病機制復雜，可能與遺傳、神經(jīng)內(nèi)分泌、氧化應激、免疫炎癥等多種因素相關。唐亞平等［3］對白癜風患者外周血單個核細胞（PBMC）的TLR7 mRNA表達進行了初步研究，發(fā)現(xiàn)白癜風患者PBMC中TLR7 mRNA表達上調(diào)，推測TLR7可能參與白癜風的發(fā)病。TLR7受體可以通過MyD88依賴途徑促進TNF-α、IL-1、IL-2、IFN-α的釋放，引起免疫應答。由于TNF-α在白癜風患者體內(nèi)高表達，應用TLR7特異性配體咪喹莫特能促進TNF-α和IL-12等的釋放，誘發(fā)白癜風，由此推測，TLR7可通過促進TNF-α釋放在白癜風發(fā)病中重要作用，但具體機制尚待進一步研究。已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)，TLR7可能表達于人類黑素細胞中，TLR7被激活后，能促進黑素細胞釋放IL-6、IL-8 等炎癥因子，激活 CCL2、CCL3、CCL5 mRNA，上調(diào)磷酸化的核因子（NF）κB的抑制蛋白，引起NF-κB p65的轉(zhuǎn)位［4］，參與白癜風的發(fā)病過程。

2.2 TLR7與SLE：PDC高度表達TLR7和TLR9受體，研究表明，來自B淋巴細胞和PDC的TLR7和TLR9識別內(nèi)源性核酸是SLE發(fā)病機制的重要環(huán)節(jié)［5］，TLR7、TLR9與 SLE 的病情活動有密切關系。TLR7和TLR9識別內(nèi)源性的核酸后，通過MyD88依賴途徑激活NF-κB，進一步誘導TNF-α、IL-1、IL-6、IFN-α等促炎癥因子釋放。有研究表明，IFN-α的產(chǎn)生與SLE的嚴重程度密切相關。臨床常用大劑量的免疫抑制劑控制SLE，如細胞毒藥物、抗瘧疾藥物、糖皮質(zhì)激素。其中糖皮質(zhì)激素對天然免疫和獲得性免疫均有較強的抗炎癥作用，既能阻止B淋巴細胞和T淋巴細胞的應答，也能阻止單核細胞和中性粒細胞的效用。但是，Guiducci等［6］對SLE患者及患SLE樣病變的小鼠進行研究發(fā)現(xiàn)，糖皮質(zhì)激素不能誘導PDC死亡，不影響NF-κB的激活以致IFN-α減少。然而使用TLR7和TLR9受體抑制劑能有效的阻斷IFN-α產(chǎn)生。他們認為，TLR7和TLR9受體通過識別內(nèi)源性核酸誘導Ⅰ型IFN的表達，妨礙了糖皮質(zhì)激素的療效。強調(diào)可以運用TLR7和TLR9受體抑制劑阻斷IFN-α的產(chǎn)生，作為SLE患者的非激素類治療藥物。

2.3 TLR7與銀屑?。恒y屑病發(fā)病機制尚不明確，一直是皮膚病研究的熱點及難點。目前認為，可能與多基因遺傳、環(huán)境因素以及免疫因素有關。咪喹莫特是TLR7的特定配體，有研究發(fā)現(xiàn)，咪喹莫特能誘導和惡化銀屑病。Ueyama等［7］在小鼠模型中首次證實：咪喹莫特與TLR7相互作用促進IL-17和IL-22的產(chǎn)生，既誘導激活Th17通路所需的細胞因子，也誘發(fā)銀屑病發(fā)病的促炎癥因子表達。他們在體外實驗中表明：TLR7能上調(diào)IFN-α，IFN-α與咪喹莫特產(chǎn)生協(xié)同作用促使 IL-23、IL-6、IL-1β、TNF-α 和誘導型一氧化氮合酶/一氧化氮表達明顯增加，參與銀屑病發(fā)病。由此提示，可以運用以TLR7為靶點的藥物治療銀屑病。

2.4 TLR7與玫瑰糠疹：玫瑰糠疹是一種常見的炎癥性自限性皮膚病，皮損以分布廣泛、覆有糠狀鱗屑的玫瑰色斑丘疹為特征，病因及發(fā)病機制尚不清楚，可能與病毒感染有關。為探討TLR與玫瑰糠疹的關系，楊帆和韓秀萍［8］對 TLR3、TLR7、TLR9 在玫瑰糠疹患者外周血的表達進行研究發(fā)現(xiàn)，玫瑰糠疹患者的TLR3、TLR7、TLR9 mRNA表達明顯增高，推測TLR受體與玫瑰糠疹存在密切相關。病毒的核酸可能作為PAMP被TLR7識別，之后通過MyD88依賴途徑參與玫瑰糠疹患者的免疫應答。但是，由于玫瑰糠疹病因尚不明確，TLR7參與疾病的機制尚待證實。

2.5 TLR7受體與皮膚真菌感染性疾?。浩つw念珠菌病是常見的真菌感染性皮膚病，通常由念珠菌屬的某些病原菌種所致，以白念珠菌最多，約占75%以上。皮膚念珠菌病，如念珠菌性尿布皮炎、念珠菌性甲溝炎、念珠菌性間擦疹、丘疹型皮膚念珠菌病、念珠菌須瘡正逐年增多，因此，對其研究也在進一步深入。在病毒中首次發(fā)現(xiàn)，TLR7能識別病原微生物細胞核內(nèi)的單鏈RNA，之后這個機制在小鼠和人類真菌感染中也被證實。有研究證實，真菌的核酸作為PAMP，被模式識別受體TLR7識別后，通過MyD88依賴途徑觸發(fā)宿主的天然免疫系統(tǒng)。Bourgeois等［9］就此機制對皮膚白念珠菌感染的研究首次證實，Ⅰ型IFN在宿主對抗白念珠菌感染中起重要作用，白念珠菌的單鏈RNA作為潛在的PAMP被模式識別受體TLR7識別，隨后通過TLR7-MyD88-IRF1途徑誘導樹突細胞釋放Ⅰ型IFN對抗真菌感染。Biondo 等［10］也研究證實，TLR7 是宿主識別、抵抗真菌感染中關鍵的先天性免疫受體。TLR7缺陷小鼠對于系統(tǒng)性白念珠菌感染高度易感，TLR7識別真菌RNA可導致大量重要的細胞因子，如IL-12 p70，IL-23及TNF-α等產(chǎn)生，從而在抗真菌感染免疫中也發(fā)揮重要作用。這些發(fā)現(xiàn)提示，可以運用TLR7受體激動劑增強白念珠菌病的療效。

2.6 TLR7與尖銳濕疣：尖銳濕疣是臨床常見的性傳播疾病，在尖銳濕疣患者PBMC及皮損中TLR7 mRNA的表達水平顯著高于健康人群。房婕等［11］研究發(fā)現(xiàn)，初發(fā)型及復發(fā)型的尖銳濕疣患者外周血CD3 T細胞、CD4 T細胞的TLR7表達水平明顯提高；用TLR7的特效激動劑咪喹莫特、ALA-PDT治療尖銳濕疣，患者CD3 T細胞內(nèi)的TRAF-6、NF-κB等明顯下降。由此提示TLR7通過MyD88分子依賴途徑參與尖銳濕疣的發(fā)病過程。

2.7 TLR7與皮膚腫瘤：近年來皮膚腫瘤的發(fā)病率逐漸升高，關于TLR7與皮膚腫瘤的研究也成為熱點及難點。研究表明，在腫瘤形成及腫瘤進展中均有TLR7的表達［12］。咪喹莫特作為TLR7的特效受體激動劑，對日光性角化及基底細胞癌有一定的療效［13-14］，咪喹莫特能使基底細胞癌的體積縮?。?5］。咪喹莫特作為干預或輔助藥物，也被用于黑素瘤的治療［16-17］。TLR7與皮膚腫瘤的相關研究提示，可以將TLR7作為治療的靶點，運用于皮膚惡性腫瘤的臨床治療。

2.8 TLR7與特應性皮炎：特應性皮炎是一種主要發(fā)生于兒童的過敏性疾病，有多種過敏原參與疾病的發(fā)生發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，特應性皮炎患者的PDC中表達TLR7和咪喹莫特能夠誘導PDC產(chǎn)生Ι型干擾素，啟動直接或間接向Th1型極化的免疫反應，從而起到抗過敏的作用［18］。

3 結(jié)語

隨著研究的進一步深入，TLR7受體與相關皮膚疾病之間的相互作用和影響也逐漸明朗。作為病原相關分子模式識別受體，TLR7在抗感染先天免疫以及獲得性免疫中發(fā)揮積極的作用。然而在與感染有關的免疫相關的疾病中，病原體有可能通過TLR7介導，誘發(fā)和促進自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展。因此，隨著對TLR7更深入的了解，開發(fā)靶向于TLR7的藥物，無疑會為相關皮膚疾病治療提供新思路。

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Toll-like receptor 7 and skin diseases

Zhao Sha,Zhu Xiaofang.Department of Dermatology,Clinical Medical College of Yangzhou University,Yangzhou 225001,China

Toll-like receptors （TLRs）,a group of pattern recognition receptors,participate in both innate and adaptive immunity by recognizing pathogen-associated molecular patterns.There are more than 10 kinds of members in the TLR family.TLR7,one member of this family,is located on endolysosomal membranes,mainly recognizes single-stranded nucleic acids and plays an important role in recognization and transmission of viral infections.Recent studies have revealed that TLR7 plays an important role in some skin diseases.On the one hand,TLR7 can induce and aggravate vitiligo,lupus erythematosus and psoriasis;on the other hand,it can stimulate antifungal immune responses in the host,promote the conversion to Th1-type immune response in atopic dermatitis,and serve as an adjuvant treatment for skin neoplasms and condyloma acuminatum through its specific agonist imiquimod.

Skin diseases;Toll-like receptors;Toll-like receptor 7

Zhu Xiaofang,Email:sharonzhu66@126.com

10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2015.02.017

225001江蘇，揚州大學臨床醫(yī)學院皮膚科

朱曉芳，Email:sharonzhu66@126.com

本文主要縮寫：TLR：Toll樣受體，PDC：漿細胞樣樹突細胞，LRR：富含亮氨酸重復序列，IRAK：白細胞介素1受體相關激酶，TRAF：腫瘤壞死因子受體相關因子，TGF：轉(zhuǎn)化生長因子，TNF：腫瘤壞死因子，IL：白細胞介素，IFN：干擾素PBMC：外周血單個核細胞，NF：核因子，PAMP：病原相關分子模式

2014-04-22）